Trwają przygotowania do unowocześnienia kosmicznego teleskopu Hubble’a. Stanie się to najprawdopodobniej pod koniec 2007 roku lub na początku 2008. Planowane naprawy mają umożliwić sprawne działanie teleskopu przynajmniej do 2013 roku.

Kiedy 16 stycznia 2003 Columbia eksplodowała, Czwarta Misja (SM-4) naprawcza (w rzeczywistości piąta z kolei) była planowana na początek 2005 roku. Planowano instalację dwóch nowych instrumentów przyrządów, a także wymianę baterii i żyroskopów. Po katastrofie, czwarta misja naprawcza została anulowana, twierdzono, że loty poza stację byłyby zbyt niebezpieczne. Fala protestów spowodowała jednak, że zaczęto rozważać inne propozycje (misje robotów, ściągnięcie teleskopu z orbity), a ostatecznie powrócono do idei misji serwisowej.

Obecnie planuje się, że wahadłowiec na następną misję naprawczą wystartuje w grudniu 2007 roku. Cele lotu, poza drobnymi wyjątkami, nie różnią się od planowanych wcześniej. Planuje się:

  • instalację Wide Field Camera 3(kamery wielkoobszarowej) (zamiast Wide Field Camera 2) charakteryzującej się dużą rozdzielczością, działającej w zakresie od bliskiej podczerwieni do ultrafioletu
  • instalację Cosmic Origins Spectrograph(spektrografu, który będzie używany do badań początku Wszechświata) czułego na fale ultrafioletowe. Zastąpi instrument COSTAR, którego użyto go tylko raz, aby wprowadzić korekcję aberracji sferycznych na głównym zwierciadle Hubble’a – wady “fabrycznej teleskopu”. Nie będzie już używany – wszystkie obecne instrumenty są wyposażone we własne systemy korekcji.
  • instalację sześciu nowych niklowo-wodorowych baterii zastępując stare – wystrzelone razem z teleskopem w 1990 roku.
  • instalację trzech RSU (rate sensing units), zawierającą po 2 żyroskopy w każdym
  • instalację nowego czujnika naprowadzającego (FGS), jednego z trzech używanych do ustawiania i śledzenia obiektów astronomicznych (dwa pozostałe sensory działają z mniejszą dokładnością) Odświeżony czujnik, wyjęty z Hubble’a w 1999 w czasie misji naprawczej zostanie zastąpiony nowym
  • instalację nowych osłon zewnętrznych

Z misji wykluczony został m.in. moduł usprawniający zarządzanie danymi. Inżynierowie ciągle zastanawiają się nad dodaniem systemu chłodzącego, który zmniejszy temperaturę aparatury. Ciągle trwają dyskusje czy naprawić Space Telescope Imaging Spectrograph (spektrograf odwzorowujący teleskopu kosmicznego). Został on wyłączony w 2004 gdy zawiodło zasilanie. Okazuje się, że jedna płytka może przywrócić działanie jednego z dwóch bezczynnych systemów operacyjnych.

NASA nie planuje wysłania modułu odrzutowego, który mógłby sprowadzić teleskop na Ziemię, wierząc, że pozostanie on na orbicie co najmniej do 2020r.

Najpoważniejsza potrzeby Hubble’a to żyroskopy i baterie. Żyroskopy pomagają teleskopowi obracać się i ustawiać na cele. Niesprawne, ograniczają możliwości teleskopu pod wzglądem naukowym. Słabe baterie stanowią problem, jeśli chodzi o utrzymanie teleskopu “przy życiu”.

Kiedy Hubble został wystrzelony w 1990, jego 6 baterii, ładowanych w czasie, gdy teleskop znajdował się oświetlonej części orbity miały pojemność 540 amperogodzin, która była wykorzystywana do działania aparatury, komputera czy systemów komunikacyjnych w czasie, gdy Hubble był na nieoświetlonej części obity.

Obecnie pojemność baterii wynosi 300 amperogodzin a testy w 2004 wykazały, że ich pojemność zmniejsza się o 6.3 amperogodziny rocznie na baterię. Aby przetrwać nocny okres wystarczy 40 amperogodzin. potrzebna jest jednak jakaś rezerwa, dlatego uważa się, że potrzebne jest 110 amperogodzin. Ocenia się, że ten poziom energii zostanie osiągnięty około 2008-2009 roku, ostatnie szacunki mówią nawet o połowie 2010. W przypadku utraty energii, spadek temperatury będzie zabójczy dla instrumentów teleskopu.

Inżynierom udało się uzyskać dodatkowy czas zmieniając sposób ładowania baterii. Nie są już one ostro ładowane zaraz po wyjściu z ciemnej strony orbity. Naukowcy mają nadzieję, że przyniesie to oczekiwane efekty.

Udało się także uruchomić tryb działania z dwoma żyroskopami i jednym czujnikiem naprowadzającym. Obecnie działa 1. i 2. żyroskop, 4. został wyłączony; 3. i 5. nie działają, a 4. i 6. są wyłączone. Zostaną użyte, kiedy to będzie konieczne. Dwa żyroskopy, zdaniem naukowców, pozwalają na wykorzystanie 70% możliwości jakie miałby teleskop z trzema działającymi żyroskopami. Na podstawie dotychczasowej awaryjności żyroskopów przewiduje się, że szanse na przetrwanie co najmniej dwóch żyroskopów do 2008 roku są pół na pół. Wtedy będzie używany tylko jeden żyroskop z dwoma czujnikami naprowadzającymi. Naukowcy badają, jaki wpływ będzie miało takie dalsze ograniczenie na pracę teleskopu.

Zależnie od tego, czy i kiedy wymagane naprawy zostaną wykonane, Hubble powinien działać poprawnie przynajmniej do 2012 lub 2013 roku.

Autor

Tomasz Ożański